摘要：平底三梁钢岔管结合了月牙肋和三梁岔管的特点,整个钢岔管底部平齐,有利于解决管道系统检修排水难题;但其结构复杂,无可靠的结构力学计算方法。在进行岔管设计优化或者设计变更时,需采用有限元软件反复建模计算,流程繁琐,工作量大。通过CATIA软件二次开发计算机辅助设计系统进行平底三梁钢岔管体型设计和有限元分析,可有效提高设计效率和精度。程序系统按岔管布置形式开发的对称和卜形两个模块,均包括体型设计、三维建模、网格划分、数据转换等功能。采用程序系统进行埋藏式平底三梁钢岔管与围岩联合承载设计,可使计算结果更加合理,管壳和加强梁尺寸得到进一步优化,应用前景非常广阔。

摘要：垫层在水电站钢蜗壳-混凝土组合结构中起传递内水压力的作用,但在当前的设计实践中,垫层通常被简化为线弹性材料。本文选取聚氨酯软木与聚乙烯闭孔泡沫等2种最常用的蜗壳垫层材料,首先采用土工轴承式单杠杆固结仪对2种材料分别进行循环加-卸压试验,材料试样由环刀切割成型,受压过程在环刀内完成,最大压力荷载定为1.0 MPa,加压与卸压过程均分10级完成,级差0.1 MPa。而后根据试验中的垫层材料试样尺寸,建立试样的平面轴对称有限元模型,在ABAQUS平台上采用HYPERFOAM和MULLINS EFFECT两者共同模拟单次加-卸压循环中2种材料的非线性响应过程,2种模型中必要的材料参数通过UNIAXIAL TEST DATA选项结合材料的压缩应力-应变试验数据确定。研究结果表明:2种材料均具有显著的非线性、不可逆的压缩特性,在循环加-卸压作用下均存在显著的残余应变;数值模拟对2种材料在单次加-卸压循环中的应力-应变响应过程的预测效果良好。认为在蜗壳结构的设计中不应忽略垫层材料的非线性力学特性,前述基于ABAQUS平台的数值模拟技术能够简便地实现垫层材料的非线性力学描述。建议垫层材料在出厂前,宜提前经历足够次数和时长的"预压"过程,最大程度上降低垫层材料残余变形对蜗壳结构受力的潜在不利影响,垫层材料的力学设计参数须基于已经历过"预压"过程的试样压缩-回弹数据确定。

摘要：鉴于抽水蓄能机组蜗壳通常采用充水保压技术埋入混凝土,在运行期钢蜗壳须要承受频繁的大幅值静水压力循环作用,面临一定程度的低周疲劳失效风险,以某实际充水保压蜗壳结构为例,首先基于ABAQUS有限元分析平台完成了该组合结构的施工-运行过程静力仿真分析,然后基于DesignLife疲劳分析平台,依据有限元静力分析结果采用常幅值荷载的循环方式预测了钢蜗壳的疲劳寿命,其中材料的S-N曲线(应力-寿命曲线)选取为Eurocode3-112.计算结果表明:运行期钢蜗壳的局部脱空现象会对其自身的受力产生不利影响,脱空区-高应力区-高疲劳失效风险区三者间存在显著的因果对应关系.从预测的疲劳寿命数量级(2×10~5以上)看,电站运行期内钢蜗壳无低周疲劳失效的风险.

摘要：针对大中型水电站钢蜗壳焊缝处的削坡构造使钢衬与混凝土的接触面具有非平滑的特点,以拉西瓦水电站垫层蜗壳结构的某子午断面为例,分别采用平面轴对称壳单元和实体单元描述钢衬并建立相应的数值模型,研究了非平滑接触面对钢衬-混凝土间的滑移及传力行为的影响.计算结果表明:下半部钢衬向腰线端的滑移会受到削坡构造的阻滞作用,削坡构造附近会交替出现局部脱空区和集中传力区.在考虑了接触面的非平滑特点后,钢衬与混凝土之间传力水平的提高并不明显(5%以内),这说明当前采用壳单元描述钢衬的常用简化处理方式对于结构设计是适宜的.

摘要：溪洛渡拱坝最大坝高285.5 m,蓄水之后,渗流广泛存在于坝体和坝基之中,可能会威胁大坝安全。为掌握大坝的渗流状态,根据溪洛渡水电站初蓄-运行期大坝渗流监测成果,分析和评价了渗流变化规律和分布特征,为评估大坝运行安全提供依据。结果表明:溪洛渡大坝防渗帷幕及排水幕效果良好,帷幕后及排水幕后渗压折减系数均在设计允许范围以内,绕坝渗流状态合理,渗流量趋于稳定,大坝在初蓄-运行期的渗流发展过程和分布特征符合一般的认识规律,状态正常。